污水處理設計計算

第三章污水處理廠工藝設計及計算第一節(jié)格柵.1。1設計說明柵條的斷面主要根據過柵流速確定，過柵流速一般為0。6?1.0m/s，槽內流速0。5m/s左右.如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時,應注意設計過流能力只為格柵生產廠商提供的最大過流能力的80%，以留有余地。格柵柵條間隙擬定為25。00mm。1。2 設計流量：a。 日平均流量Qd=45000m3/dR1875m3/h=0.52m3/s=520L/sKz取1。4b。 ^最大日流量Q^a^=K.-Qd=1-4X1875m3/h=2625m3/h=0o73m3/s1。3 設計參數：柵條凈間隙為b=25。0mm 柵前流速v1=0.7m/s過柵流速0.6m/s 柵前部分長度：0。5m格柵傾角5=60° 單位柵渣量:叫=0。05m3柵渣/103m3污水1.4 設計計算：1。4。1確定柵前水深根據最優(yōu)水力斷面公式計算得：所以柵前槽寬約0。66m。柵前水深h^0.33m1。4。2格柵計算說明：Qmax—最大設計流量，m3/s； a一格柵傾角，度(°)；h-柵前水深，m； v-污水的過柵流速，m/s.柵條間隙數(n)為柵槽有效寬度()設計采用10圓鋼為柵條，即S=0o01m。=1.04(m)通過格柵的水頭損失h2h0-計算水頭損失； g一重力加速度；K-格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數，一般取3;E—阻力系數，其數值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關，對于圓形斷面，所以：柵后槽總高度HH=h+h]+h2=0.33+0。3+0。025=0.655(m) (h1一柵前渠超高，一般取0。3m)柵槽總長度L=0.3+0。33=0o63L1—進水渠長，m； L2一柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度,m;B1-進水渠寬,； '—進水漸寬部分的展開角，一般取20°o圖一格柵簡圖1。4。3柵渣量計算對于柵條間距b=25.0mm的中格柵,對于城市污水，每單位體積污水爛截污物為W1=0.05m3/103m3，每日柵渣量為=0.4m3/d攔截污物量大于0.3m3/d，宜采用機械清渣.二、沉砂池采用平流式沉砂池設計參數設計流量：Q=301L/s（按2010年算，設計1組，分為2格）設計流速：v=0.25m/s水力停留時間：t=30s設計計算（1）沉砂池長度：L=vt=0.25x30=7.5m（2） 水流斷面積：A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2（3） 池總寬度：設計n=2格，每格寬取b=1.2m〉0。6m，池總寬B=2b=2。4m（4） 有效水深：h2=A/B=1。204/2.4=0.5m （介于0.25?1m之間）（5） 貯泥區(qū)所需容積：設計T=2d，即考慮排泥間隔天數為2天，則每個沉砂斗容積（每格沉砂池設兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗）其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量總變化系數1。5（6） 沉砂斗各部分尺寸及容積：設計斗底寬a1=0.5m,斗壁與水平面的傾角為60°，斗高hd=0.5m，則沉砂斗上口寬：沉砂斗容積：（略大于V1=0.26m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，設計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為則沉泥區(qū)高度為h3=hd+0o06L2=0。5+°。06x2。65=°。659m池總高度H:設超高h1=0.3m,H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m進水漸寬部分長度：出水漸窄部分長度：L3=L1=1o43m校核最小流量時的流速：最小流量即平均日流量Q平均0=Q/K=301/1.5=200O7L/s則vmin=Q平均日/A=0.2007/1。204=0。17>0。15m/s，符合要求計算草圖如下：第三節(jié)沉淀池3。1采用中心進水輻流式沉淀池：圖四沉淀池簡圖3。2設計參數：沉淀池個數n=2;水力表面負荷q'=1m3/(m2h)；出水堰負荷1.7L/s?m(146。88m3/m?d)；沉淀時間T=2h；污泥斗下半徑r「1m,上半徑r「2m；剩余污泥含水率P「99。2%3.2。1設計計算： 2 1 13。2.1.1池表面積3.2.1.2單池面積(取530)3。2。1。3池直徑(取530m)3.2.1。 4沉淀部分有效水深(h2)混合液在分離區(qū)泥水分離，該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個過程，分離區(qū)的沉淀過程會受進水的紊流影響，取3。2.1.5沉淀池部分有效容積3.2。 1。6沉淀池坡底落差(取池底坡度i=0。05)3.2。 1.7沉淀池周邊(有效)水深3.2.1。 8污泥斗容積池底可儲存污泥的體積為： T3.2。 1。9沉淀池總高度H=0。47+4+1。73=6。2m3.3進水系統(tǒng)計算3.3.1單池設計流量521m3/h(0。145m3/s) |進水管設計流量：0.145X（1+R）=0。145X1.5=0o218m3/s管徑D]=500mm,3o3.2進水豎井進水井徑采用1o2m,出水口尺寸0.30X1.2m2，共6個沿井壁均勻分布出水口流速3o3o3紊流筒計算 圖六進水豎井示意圖筒中流速紊流筒過流面積 紊流筒直徑3o4出水部分設計3o4o1環(huán)形集水槽內流量=0.145m3/s3o4.2環(huán)形集水槽設計采用單側集水環(huán)形集水槽計算.設槽中流速v=0o5m/s設計環(huán)形槽內水深為0.4m，集水槽總高度為0.4+0o4（超高）=0。8m,采用90°三角堰。3o4.3出水溢流堰的設計（采用出水三角堰90°）3o4o3o1堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）H1=0o04m3.4.3o2每個三角堰的流量q13.4.3o3三角堰個數當3o4o3o4三角堰中心距圖七溢流堰簡圖六、氧化溝1.設計參數擬用卡羅塞（Carrousel）氧化溝，去除BOD5與COD之外，還具備硝化和一定的脫氮除磷作用，使出水NH3—N低于排放標準.氧化溝按2010年設計分2座，按最大日平均時流量設計，每座氧化溝設計流量為Q]'==10000m3/d=115。8L/so總污泥齡:20dMLSS=3600mg/L，MLVSS/MLSS=0.75則MLSS=2700曝氣池：DO=2mg/LNOD=4o6mgO2/mgNH3—N氧化，可利用氧2°6mgO2/NO3—N還原a=0o9p=0o98其他參數：a=0o6kgVSS/kgBOD5b=0o07d—脫氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS?dK1=0。23d-iKo2=1.3mg/L剩余堿度100mg/L（保持PH>7.2）：所需堿度7。img堿度/mgNH3-N氧化；產生堿度3。0mg堿度/mgNO3一N還原硝化安全系數：2.5脫硝溫度修正系數:1.082.設計計算（1）堿度平衡計算：1） 設計的出水為20mg/L,則出水中溶解性=20-0.7X20X1.42X（1—e-0。23x5）=6。4mg/L2） 采用污泥齡20d,則日產泥量為：kg/d設其中有12。4%為氮，近似等于TKN中用于合成部分為：0。124550.8=68.30kg/d艮即TKN中有mg/L用于合成。需用于氧化的NH3—N=34—6.83-2=25。17mg/L需用于還原的NO3-N=25.17—11=14。17mg/L3）堿度平衡計算已知產生0。1mg/L堿度/除去1mgBOD5,且設進水中堿度為250mg/L,剩余堿度=250—7。1X25.17+3.0X14.17+0.1X（190—6。4）=132。16mg/L計算所得剩余堿度以CaCO3計，此值可使PH>7.2mg/L（2）硝化區(qū)容積計算：硝化速率為=0。204d-1故泥齡:d采用安全系數為2.5，故設計污泥齡為:2.54。9=12.5d原假定污泥齡為20d，則硝化速率為：d—1單位基質利用率：kg/kgMLVSS。dMLVSS=fxMLSS=0.753600=2700mg/L所需的MLVSS總量=硝化容積:m3水力停留時間：h反硝化區(qū)容積：12°C時，反硝化速率為：=0.017kgNO3—N/kgMLVSS。d還原NO3-N的總量=kg/d脫氮所需MLVSS=kg脫氮所需池容：m3水力停留時間：h氧化溝的總容積：總水力停留時間:h總容積：m3氧化溝的尺寸：氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深3.5m，寬7m,則氧化溝總長：.其中好氧段長度為，缺氧段長度為。彎道處長度：則單個直道長：(取59m)故氧化溝總池長=59+7+14=80m，總池寬=74=28m(未計池壁厚)。校核實際污泥負荷需氧量計算：采用如下經驗公式計算：其中：第一項為合成污泥需氧量，第二項為活性污泥內源呼吸需氧量，第三項為硝化污泥需氧量，第四項為反硝化污泥需氧量。經驗系數：A=0。5 B=0。1需要硝化的氧量：Nr=25.171000010—=251.7kg/dR=0。510000(0.19—0.0064)+0。14071.92.7+4。6251.7-2.6141.7=2806。81kg/d=116。95kg/h取T=30°C，查表得a=0.8,0=0。9,氧的飽和度=7.63mg/L,=9。17mg/L采用表面機械曝氣時，20C時脫氧清水的充氧量為：查手冊，選用DY325型倒傘型葉輪表面曝氣機，直徑①=3。5m,電機功率N=55kW,單臺每小時最大充氧能力為125kgO2/h，每座氧化溝所需數量為n,則取n=2臺回流污泥量：可由公式求得。式中：X=MLSS=3。6g/L，回流污泥濃度取10g/L.則：(50%?100%,實際取60%)考慮到回流至厭氧池的污泥為11%,則回流到氧化溝的污泥總量為49%Q。剩余污泥量：如由池底排除，二沉池排泥濃度為10g/L，則每個氧化溝產泥量為：氧化溝計算草草圖如下：七、二沉池該沉淀池采用中心進水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機。1.設計參數設計進水量：Q=10000m3/d(每組)表面負荷：qb范圍為1。0—1.5m3/m2.h，取q=1.0m3/m2.h固體負荷:qs=140kg/m2。d水力停留時間(沉淀時間)：T=2。5h堰負荷：取值范圍為1。5—2。9L/s。m,取2。0L/(s.m)2.設計計算沉淀池面積：按表面負荷算:m2沉淀池直徑：有效水深為 h=qbT=1。02。5=2。5m〈4m(介于6?12)貯泥斗容積：為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時間采用Tw=2h,二沉池污泥區(qū)所需存泥容積：則污泥區(qū)高度為二沉池總高度：取二沉池緩沖層高度h3=0。4m，超高為h4=0.3m則池邊總高度為h=h]+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m設池底度為i=0.05，則池底坡度降為則池中心總深度為H=h+h5=4.9+0。53=5。43m校核堰負荷：徑深比堰負荷以上各項均符合要求輻流式二沉池計算草圖如下：八、接觸消毒池與加氯間采用隔板式接觸反應池設計參數設計流量：Q'=20000m3/d=231。5L/s(設一座)水力停留時間：T=0.5h=30min設計投氯量為：P=4。0mg/L平均水深:h=2。0m隔板間隔：b=3。5m設計計算接觸池容積：V=Q'T=231。510-33060=417m3表面積m2隔板數采用2個，則廊道總寬為B=(2+1)3.5=10.5m取11m接觸池長度L=取20m長寬比實際消毒池容積為V'=BLh=11202=440m3池深取2+0。3=2.3m(0。3m為超高)經校核均滿足有效停留時間的要求加氯量計算：設計最大加氯量為Pmax=4.0mg/L,每日投氯量為3=pQ=42000010—3=80kg/d=3.33kg/hmax選